1.重磅!Nature:CRISPR新型技术,无需切断DNA双链,逆转小鼠先天性肌营养不良症
加拿大团队在自然杂志上发表了一篇名为A mutation-independent approach for muscular dystrophy via upregulation of a modifier gene 的研究论文,该研究团队开发了一种基于CRISPR的基因激活技术,无需切断DNA双链,逆转小鼠先天性肌营养不良症。
该方法在小鼠中在不使DNA中双链断裂情况下上调与MDC1A(先天性肌营养不良症1A型)相关基因Lama1的表达,应用该疗法后发现其能够预防和逆转小鼠肌肉萎缩症状,而且无论该疾病突变类型如何,该疗法都可进行治疗。
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先天性肌营养不良(congenital muscular dystrophy, CMD)属常染色体隐性遗传,从新生儿开始发病,表现为脊柱后突,肌张力下降,常伴发髋关节脱位,近端关节挛缩,斜颈,而远端关节表现出惊人的松弛,弹性过度增高。
它是一类遗传性神经肌肉疾病,其亚型先天性肌营养不良1A型(MDC1A)是由编码层黏连蛋白α2的Lama2基因突变引起,突变后Lama2产生无功能的层粘连蛋白-α2,这种蛋白会损害肌纤维的稳定性以及周围神经髓鞘的形成,最后会导致严重的肌肉萎缩和瘫痪。
在该项研究中,研究团队人员开发了以增加Lama1的表达一种基因激活系统,而该方法不会使DNA双链断开。研究人员运用携带催化失活的Cas9(dCas9)、VP64反式激活因子和靶向Lama1启动子的单向RNA的腺相关病毒(AAV9)调节MDC1A的dy2j / dy2j小鼠模型中Lama1的表达。
上调Lama1的早期干预可预防dy2j/dy2j小鼠的疾病进展
该研究证明了CRISPR-dCas9介导的Lama1上调的可行性和治疗益处,这可能使所有MDC1A患者能够进行突变非依赖性治疗,对其他疾病调节基因具有广泛的适用性,还可以作为许多遗传性和获得性疾病的治疗策略。
参考出处
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1430-x
https://www.fiercebiotech.com/research/treating-muscular-dystrophy-crispr-a-mutation-independent-manner
魏茨曼科学研究所的研究人员在老鼠身上进行的研究发现,肠道微生物(统称肠道微生物群)可能会影响肌萎缩侧索硬化症(ALS)的进程,也被称为卢伽雷氏症。
相关研究成果被发表在《Nature》上,题为"Potential roles of gut microbiome & metabolites in modulation of murine ALS"。研究发现,小鼠接受了某些肠道微生物株或已知由这些微生物分泌的物质后,一种类似ALS的疾病的进展变慢。
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科学家们开始在一系列实验中证明,在转基因小鼠中使用广谱抗生素清除其大部分微生物群后,一种类似ALS的疾病的症状会恶化。而且在无菌条件下培育这些易患ALS的小鼠非常困难,因为这些小鼠很难在无菌环境中生存。
这些结果暗示了微生物群的改变与遗传上易患ALS的小鼠疾病加速发展之间的潜在联系。而此次实验的初步结果表明了该菌群调节功能的发现可能适用于ALS患者。
科学家们将注意力集中在一种叫做烟酰胺(NAM)的分子上:抗生素治疗后,易患ALS的小鼠血液和脑脊液中的烟酰胺水平降低,而在补充了能够分泌这种分子的Akkermansia后,烟酰胺水平升高。
为了证实NAM确实是一种能够阻碍ALS进程的微生物分泌分子,科学家们不断地向易患ALS的小鼠体内注入NAM。这些小鼠的临床状况明显改善。对他们大脑中基因表达的详细研究表明,NAM能改善他们运动神经元的功能。
参考资料:
Eran Elinav et al. Potential roles of gut microbiome & metabolites in modulation of murine ALS, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1443-5
3.Nature Medicine:粪菌群移植延长早衰小鼠寿命
一项题为“Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice”的研究成果被发表在《Nature Medicine》上。
这是来自西班牙奥维耶多大学的科学家对肠道微生物群的最新一步研究,他们发现,在衰老与肠道微生物群之间存在在某种联系。
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作为多种代谢、免疫和神经内分泌通路的关键调节因子,肥胖、2型糖尿病、心血管疾病、非酒精性脂肪酸性肝病和癌症等主要疾病都与之有关,而衰老,与肠道微生物群的关系却仍不甚明了。
研究人员发现,不同的两种早衰小鼠模型特点是肠道失调,这与科研人员早起发现的人类早衰患者表现出的肠道失调症状一致,他们还发现,野生型小鼠粪便菌群移植在两种早衰型小鼠模型中均能延长健康寿命和寿命。
通过对回肠内容物进行代谢组学分析,研究人员发现次生胆汁酸的恢复可能是重建健康微生物群的有益作用机制。该研究结果表明,衰老与肠道微生物群之间存在联系,纠正加速衰老相关的肠道失调是有益的。
参考资料:
Carlos López-Otín et al. Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice. Nature Medicine. DOI https://doi.org/10.1038/s41591-019-0504-5